QUY50履带式起重机改机液一体式强夯机电气设计

樊菁敏

摘 要：随着农村经济的发展和旧城区的改造，对机液一体式强夯机的需求也越来越大，因此要对QUY50履带式起重机进行改进以适应经济发展的需要。对QUY50履带式起重机的优势进行介绍；然后以驾驶室为核心，对控制系统相关功能进行详细说明，并运用现有的驾驶室内各控制面板上的按钮等对旧机进行电气技术重新设计；最后安装调试后的厂内试验参数都达到了质量要求，满足了客户的实际需求；为公司的大批量旧机改造在电气方面打下了坚实的基础。

关键词：起重机；电气设计；机液一体；强夯机

1 QUY50履带式起重机改前机构组成及主要性能参数

50吨QUY50履带式起重机。由可拓展式专用底盘、回转支撑、转台总成和作业装置组成。整机采用全液压传动、动力由压力油传递，操纵简单省力。

QUY50履带式起重机主要性能：发动机型号：康明斯QSB6.7发动机，额定功率164/2100kW/rp.m，标准功率燃油消耗率235g/kW.h；发动机最大扭矩：945/1500N.m/rpm；全伸臂最大工作幅度：27m；履带中心距：2440-3640mm；履带接地长度：4930mm；平均接地比压：0.07Mpa；履带板宽：760mm；最大爬坡度：20°；整机总质量：59450Kg；行走速度：0-2KM/h；回转速度：1.9r/min。

2 QUY50履带式起重机改为机液一体式强夯机的设计考虑

2.1 驾驶室的设计考虑

QUY50履带式起重机驾驶室设计相对比较完美，保留原有驾驶室内设计风格，只对其电气控制功能进行适当调整和完善，在便于驾驶员适应的同时也有效降低了误操作的风险和成本。

2.2 改前风险考虑

首先，将液压传动改为机械传动，不但要解决发动机、分动箱、主卷扬的布置方面空间不足的问题，设计时还需要精确测绘各外形尺寸，然后再用三维护效果圖在Solid Edge SE4中对模型进行合理布局，同时也要考虑拆卸、安装及维护的便利性。

其次，设计考虑用常闭式液压失效保护制动器来锁住重锤，用直动制动器通过磨擦使重锤磨擦后停下来，以提高设备运行中的安全性。

最后，选择模块化程度能满足强夯机功能要求的点阵式液晶显示器，同时对电气系统进行重新设计。

3 QUY50履带式起重机改为机液一体式强夯机的电气设计

3.1 数字监控仪表的选择

点阵式液晶显示器白色背光，宽温宽视角，显示清晰，系统结构紧凑抗振性好，抗干扰能力强，有系统时钟，能对其进行调整，具备计时功能，最主要的还可以通过GPS模块上传各参数值和故障值。综上考虑选用点阵式液晶显示器（320*240）。

3.2 参数监测显示仪表主要功能

3.2.1 模拟量参数

发动机冷却水温：指针显示。温度指示范围40～120℃，当发动机冷却水温≥103℃时，仪表指针指向黑色区域，显示故障图标、蜂鸣器鸣响，并作记录。有效的提醒操作人员当发动机水温较高时，降低整机的工作负荷。

燃油油位：指针显示。燃油油位指示范围0～100%，当燃油油位≤10%时，仪表指针指向黑色区域，显示故障图标、蜂鸣器鸣响。提醒操作人员及时添加柴油。

机油压力报警显示： 指针显示。压力指示范围0～1.0MPa，当压力≤0.08MPa时，仪表指针指向黑色区域，显示故障图标、蜂鸣器鸣响，并作记录，由此提醒及时添加机油减小发动机的磨损。

发动机转速：指针或数值显示方式显示当前发动机的转速。发动机转速显示范围0～2300r/min。

工作臂角度显示：数值显示方式显示工作臂的角度。其显示范围-10～90度。当角度达到78.5度时，显示报警符号、蜂鸣器鸣响，同时继电器输出一路信号供外部控制所用，此信号切断工作臂的电磁阀的供电，停止工作臂的继续上升，保护现场安全。

3.2.2 开关量显示。液压油温报警开关：当液压油温度≥80℃时，该传感器触点接通时（接地），显示故障图标、蜂鸣器鸣响，并作记录。

空气、先导油、液压油滤清器报警开关：当该传感器触点接通时（接地），显示故障图标、蜂鸣器鸣响，并作记录。此时滤清器可能堵塞了，提醒保养人员及时清理。

预热指示：当钥匙开关拨到预热挡时，显示预热状态图标，当预热时间满15秒后，提示“预热完成！”同时蜂鸣器鸣响，直到断开预热。

液压油位报警开关：当液压油位降到油箱总高度的40%时，该传感器触点接通时（接地），显示故障图标、蜂鸣器鸣响，并作记录。

高度限制（卷扬过卷）报警指示：当主卷扬过卷时（行程开关控制），显示故障图标、蜂鸣器鸣响，并作记录，可按消音键消音，同时继电器输出一路信号供外部控制所用，此信号切断卷扬提升电磁阀的供电，停止卷扬继续上升，保护现场安全。

主卷扬外抱制动压力报警：当主卷扬外抱制动压力过低时，该传感器触点接通（接地），显示故障图标、蜂鸣器鸣响，并作记录。

3.3 技术参数

3.3.1 环境适应性

工作温度：-20℃～+70℃；储存温度：-30℃～+80℃；相对湿度：（30～90）%RH；大气压力：86～106Kpa；振动强度：10～1000Hz时5g；冲击强度：0.03～0.08 Hz时10g；防护等级：IP67；工作电压：DC12～35V。

3.3.2 产品设计、制造、检验应符合以下标准

QC/T413-2002 汽车电器设备基本技术条件；GB/T6587.2-1986 电子测量仪器温度试验；GB/T6587.3-1986 电子测量仪器湿度试验；GB/T6587.4-1986 电子测量仪器振动试验；GB/T6587.5-1986 电子测量仪器冲击试验；GB/T6833.2-1987 电子测量仪器电磁兼容性试验规范磁场敏感度试验；GB/Tll463-1989电子测量仪器可靠性试验；ISO13766EMC国际电磁兼容性实验。

4 发动机的选型考虑

发动机动力强劲，东风康明斯发动机，功率192kW，额定转速1900r/min，提供了可靠、经济、环保的强劲动力。

5 电气控制系统的设计

电气系统包括操作、显示、其它装置三部分。

机液一体式强夯机主要分为下车、回转支承、上部平台、工作臂架、液压控制系统、电气操作系统等部分。

6 厂内试验得出的主要性能参数

夯击能（t.m）：400（带门架800）；夯锤重量（t）：20；臂架长度（m）：28；

工作角度（°）：（78带门架60～78）；最大提升高度（m）：21.35（顶部滑轮中心离地）；作业半径（m）：7.5～15.5；提升拉力（t）：11-13（最大单绳拉力）；提升速度（m/min）：80；回转速度（r/min）：0～2.5；行走速度（km/h）：0～1.1；爬坡能力（%）：35；发动机功率（kW）：192；发动机额定转速（r/min）：1900；整机重量（t）：75.5（不带夯锤）；配重重量（t）：20；接地比压 （MPa）：0.088。

7 结束语

安装调试之后，在厂内对设备进行了各参数的性能试验，试验报告显示各试验参数达到预先设定的指标，满足出厂条件，并于2016年6月12日已将设备发往江西工地，经过1000小时的工业性试验证明，改进设计后的设备不仅操作方便，而且各项性能指标都较好，满足了用户的实际需求。

截止2016年底，杭重工程机械有限公司已经完成了对中联重科三台旧机器的改进，第四、五、六台待改造的机器已经在拆解当中，有需要改造中联旧机器的用户可以前来杭重参观学习。此项改进，为杭重批量再制造产业的发展打下了坚实的基础。